dr n. med. Krzysztof Pisula / Grodzisk Mazowiecki

Kliniczne aspekty monitorowania entropi, SPI, NMT w anestezjologii

Jak „standardowe znieczulenie i pewność siebie” mogą zmienić życie człowieka … AWARENESS (śródoperacyjny powrót świadomości)

ŚRÓDOPERACYJNY POWRÓT ŚWIADOMOŚCI „AWARENESS” 1. Pierwsze doniesienie – 1950 r. Winterbotton. 2. Kolejne – lata 60 / 70 (brak świadomości o konsekwencjach psychologicznych) 3. Częstość incydentów awareness obecnie wynosi od 0,1 – 0,2 % (tylko w USA średnio u około 40.000 znieczulanych pacjentów występuje ten problem). 4. Michigan Awareness Classification Instrument – skala klasyfikacji doznań. 5. ESA 2004 r. - stopnie podziału awareness ( w wyniku podziału pamięci na pamięć jawną i ukrytą (dane 2004 r.) 6. ASA 2006 r. – praktyczne zalecenia dotyczące Awareness 7. Polska - Stanowisko Rady Konsultacyjnej PTAiIT ds. Jakości i Bezpieczeństwa Znieczulenia w Sprawie Niezamierzonych Śródoperacyjnych Powrotów Świadomości – 2012.

Ryzyko wystąpienia Genetyczna lub nabyta oporność na anestetyki (farmakinetyczna - np. zwiększony metabolizm związany z nadużywaniem alkoholu, stosowaniem opioidów, amfetaminy; farmakodynamiczna, np. zmieniona podatność receptora, zwiększone zapotrzebowanie na środki wziewne) Nietolerująca dużych dawek anestetyku (słaba rezerwa sercowa) Operacje skłaniające do zmniejszonego dawkowania anestetyków (np. uraz wielonarządowy, osoby w podeszłym wieku z obciążeniami kardiologicznymi, cięcie cesarskie, zabiegi kardiochirurgiczne w krążeniu pozaustrojowym) Znieczulenie TIVA W pozostałych innych przypadkach w ponad 94% przyczyną jest błąd ludzki bądź awaria aparatury

ESA – stopnie podziału awareness (w wyniku podziału pamięci na pamięć jawną i ukrytą /dane 2004 r.) Wybudzenie z odczuwaniem bólu Wybudzenie ze wspomnieniami (pamięć jawna) bez bólu Wybudzenie bez wspomnień i bólu, możliwe przywołanie zdarzeń z zabiegu (pamięć ukryta) Bez wybudzenia

Skala - klasyfikacja doznań – (Michigan Awareness Classification Instrument) 0 – znieczulenie bez śródoperacyjnego powrotu świadomości 1 – izolowane doznania słuchowe 2 – doznania dotykowe (np. rękoczyny chirurgiczne, obecność rurki intubacyjnej) 3 – ból 4 – paraliż (niemożność ruchu, mowy, oddychania) 5 – doznanie paraliżu i bólu Dodatkowo, symbol D (distress) służy do określenia chorych, którzy doświadczyli uczuć lęku, niepokoju, duszenia się, uczucia umierania, zagrożenia śmiercią itd..

48 %- 100% doznania słuchowe (89% słyszało dźwięki z sali operacyjnej) 48% niezdolność nabrania oddechu, uczucie duszności 10% -28% ból Procentowy udział doznań, na które uskarżają się pacjenci w wyniku wybudzenia w trakcie operacji:

PTSD – Post Traumatic Stress Disorder (do 40% awareness) niepokój rozdrażnienie zaburzenia snu (koszmary senne) zaburzenia lękowe i depresyjne (myśli samobójcze) ponowne przeżywanie sytuacji traumatycznych nieleczony może doprowadzić do trwałych zmian osobowości

Adekwatne znieczulenie sen (BIS/ Entropia) zwiotczenie mięśni (TOF) analgezja (HR/ BP/ SPI) stabilność hemodynamiczna CECHY ZNIECZULENIA Adekwatne znieczulenie

ADEKWATNE ZNIECZULENIE Trzy równorzędne, luźno powiązane składowe loosely interconnected components anestetyki opioidy środki zwiotczające

Entropia

Entropia miara logarytmiczna stopnia przypadkowości (nieuporządkowania) układu. W analizie sygnału opisuje nieregularność i właściwości nieprzewidywalności sygnału (biały szum). W odniesieniu do mózgu przesłanką do wykonania pomiaru jest stan pełnej aktywności mózgu w oparciu o zapis EEG i FEMG (wyższe stężenia środka anestetycznego w zapisie sygnału EEG–niższa entropia (głębokie znieczulenie), niższe stężenie środka anestetycznego w zapisie sygnału EEG – wyższa entropia (płytkie znieczulenie).

: Sensors Applications What Why Skin preparation Electrode placement How Studies Benefits Sensors Cable connection Tail fixation Start monitoring GE Entropy Sensor Entropy Easyfit Sensor

ENTROPIA - kliniczne zastosowanie

ENTROPIA - kliniczne zastosowanie Response Entropy Parametr szybko reagujący, uwzględniający FEMG RE 68 E N T R SE 67 BSR 0% Burst Suppression Ratio % płaskich odcinków w sygnale EEG State Etronomy Parametr stabilny, bazujący na sygnale EEG

Typowe wartości Opcjonalny, parametr BSR, może być wskaźnikiem zbyt głębokiego uśpienia. Gdy pacjent jest przytomny, wartości różnią się od siebie ze względu na występowanie FEMG Spadek Entropii wskazuje moment kiedy pacjent przestaje reagować. Nagły wzrost RE, może być wskaźnikiem świadczącym o wybudzaniu się pacjenta. Obie wartości stabilizują się podczas operacji, nagłe piki RE, oznaczają aktywację FEMG.

Ocena przydatności monitoringu opartego na analizie EEG i FEMG. Pomiar głębokości snu anestetycznego (stopnia supresji zapisu EEG z kory mózgowej pod wpływem wybranych środków: propofol, thiopental, sevofluran, desfluran, izofluran) Entropia jako ważny parametr w monitorowaniu funkcji życiowych w trakcie znieczulenia. UWAGA: Podatność na wszelkiego rodzaju zakłócenia (aparatura elektryczna sali operacyjnej, czynność mięśni czoła EMG/pokrywająca się częstotliwość drżeń EMG z częstotliwością zapisu EEG – może być zafałszowany odczyt wartości BIS).

SURGICAL PLETH INDEX vs ANI, S.C., Pupillometry

Physiological Reactions to Acute Pain Acute Pain (like surgical event) stimulates the sympathetic nervous system and induces : tachycardia Hypertension peripheral vasoconstriction Sweating Lacrimation Awad AA, Ghobashy MAM, Ouda W, et al. Different responses of ear and finger pulse oximeter waveform to cold pressor test. Anesth Analg 2001; 92: 1483– Colloca L, Benedetti F, Pollo A. Repeatability of autonomic responses to pain anticipation and pain stimulation. Eur J Pain 2006; 10: 659–65 Rainville P, Bao QV, Chre´tien P. Pain-related emotions modulate experimental pain perception and autonomic responses. Pain 2005; 118: 306–18

Consciousness / Nociception The 2 essential components of General Anaesthesia : 1. Absence of Consciousness -> Sedation, Hypnosis = Mental blockade 2. Absence of Pain -> Analgesia, Antinociception = Sensory blockade Art of anesthesia lies in adequate dosing of drugs to reach both mental & sensory blockade.

SPI is measured with GE (Ohmeda) SpO2 technology What Why How Benefits Sensors Measurement site: finger It uses information from the plethysmographic waveform and pulse rate Amplitude: indicates the site perfusion => Peripheral finger vasoconstriction Plethysmographic waveform information Pulse interval: reflects the heart rate => heart rate acceleration : painful stimuli

Informacje zawarte w krzywej pletyzmograficznej

SPI? Jest to indeks, który ulega zmianom jeśli pacjent reaguje na bolesny bodziec lub podaż opioidów podczas znieczulenia ogólnego. SPI przyjmuje wartości pomiędzy 100 (wysoka reaktywność) 0 (brak reaktywności) Miejscem pomiarowym jest zawsze palec (czujnik pulsoksometrii na palec).

Praktyczne zastosowanie Ważne jest aby utrzymać SPI na poziomie, na którym nie będą widoczne wysokie odpowiedzi na impuls chirurgiczny W praktyce, dzieję się tak w okolicach wartości 50, jednak mogą występować znaczne odstępstwa u różnych pacjentów SPI nie posiada wartości, którą należy użyskać. Przy rozpoczęciu monitorowanie i niekiedy podczas, występuje krótki czas nauki, te wartości zaznaczone są na szaro i nie powinny być brane pod uwagę przy podejmowaniu decyzji.

Równowaga między tłumieniem i intensywnością bodźca SPI może pomóc oszacować balans pomiędzy odczuwaniem bólu, a ilością podanych leków. Innymi słowy, SPI odzwierciedla odpowiedź hemodynamiczną pacjenta na bodziec chirurgiczny i leki znieczulające podczas znieczulenia ogólnego. Odpowiedź hemodynamiczna: w tym przypadku, puls oraz zwężenie naczyń w końcówce palca. Może być także wzrost ciśnienia krwi, pocenie, płacz, ruch etc. Bodziec chirurgiczny: np. intubacja nacięcia, trokar etc. Poziom bodźca jest zmienny podczas trwania operacji. Leki znieczulające: leki należące do grupy opioidów,takie jak: fentanyl, remifentanil, alfentanil etc.

SPI możliwości wyświetlania BalView Okno parametryczne lub podzielony ekran

SPI a pozostałe parametry mierzone podczas znieczulenia

SPI : Clinical Studies coverage / Procedures Surgical Pleth Index, SPI, has been evaluated in broad range of surgical operations and in common types of general anesthesias.

SPI : Clinical Studies coverage / Patients Most of the evaluation studies are for fully anesthetized adults (>=18 yrs) patients during general anesthesia.

Patient Safety SPI : Clinical Outcomes The results of these studies show that the use of SPI during general anesthesia has clinical benefits and can result in less unwanted events during surgery and may lower the use of anesthetics and shorten certain procedure times.

Podsumowanie Adekwatne monitorowanie przy użyciu SPI częściowo zapewnia odpowiednią podaż środków opioidowych w odpowiedzi na stres chirurgiczny. SPI wykazuje znaczącą korelację z podażą śródoperacyjnie środków opioidowych, natomiast jest bez związku z podażą anestetyków, zarówno dożylnych jak i wziewnych. Odpowiedź na stres chirurgiczny w korelacji SPI z parametrami hemodynamiczynymi monitorowanymi środoperacyjnie jest niemiarodajne. Dalsze badania są potrzebne.

ANI : Analgesia Nociception Index

ANI : Analgesia Nociception Index Physiological process under control of Autonomic Nervous System = Respiration cycle induces a natural Heart Rate Variability (HRV), with a fall of PS tone during inspiration (increasing HR).

ANI plus and minus Paediatric and Adult patients Hypovolemic patients Conscious and unconscious patients (reliability?) Arrhythmia Apnoea (intubation, suction…) RR< 9rpm Irregular spontaneous ventilation (speaking, coughing…) Pace maker Drugs (atropine, clonidine , ephedrine, catecholamines)

ANI sensors Electrodes have been designed to retrieve information related to QRS complex. The electrodes positioning is aimed to get a cardiac vector. Electrodes info Disposable only Single patient use- max 24 hrs Closed pouch lasts 2 years

Publications in peer reviewed journals- clinical evidence ANI VS SPI ANI SPI State of the art Still ´young´ : preliminary and not clinically validated results Known technology, Clinically validated at EU level. On the way for recommendations (see Bein and Bergman studies) Application Paediatric/Adult Local/GA Consious/unconscious Adult GA AoA concept: clinical application enforced by Entropy Sensors Disposable and dedicated SPO2 sensor Technology Stand alone device Integrated in BX50 monitoring Publications in peer reviewed journals- clinical evidence About 5 publications in peer reviewed medical journal (minor journals) NO RCT !! More than 20 peer reviewed medical journal publications 10 ESA and ASA Congress Abstracts and Posters

SC : Skin Conductance Description Clinical Evidence

MedStorm: monitor and sensors set up Reference R Measure M Current C C&R to apply constant voltage between R and M. The returned current from M is recorded to provide info on the skin conductance value GE internal - For internal use only.

In the Surgery Unit (AlgiScan): In Intensive Care Unit (NeuroLight): Application fields: Painful procedures where pupillary monitoring has been shown to be beneficial: In the Surgery Unit (AlgiScan): • Incision • Post-operative analgesia • Analgesia evaluation • Assessment of epidural • Local anaesthesia during general anaesthesia In Intensive Care Unit (NeuroLight): • Endotracheal suctioning • Turning / Patient Mobilization • Pain procedure

AlgiScan: How does it work? Tetanus Stimulation Electrodes designed for patient (adult?) deliver a tetanus stimuli at a frequency of 100 Hz for 5 seconds. Its intensity varies from 10 to 60 mA. Infrared camera consequently measures pupil diameter (measured in response to noxious stimulation) The recording is performed for a period of 13 seconds (3 seconds prior to stimulation, stimulation for 5 seconds, 5 seconds after the stimulation). 4. Its  variable intensity electric stimulations provide practitioners with the possibility of validating and forecast the appropriate analgesia level for surgery actions

4 operating modes: AlgiScan: How does it work? Tetanus Measurement of PRD following an operator controlled electric stimulation. PRD Measurement of Pupillary reflex dilatation following a medical nociceptive stimulus PLR Measurement of Pupillary Light Reflex following a light stimulation. PRD: pupillary reflex dilation

Acoustic measurement of pain in ancient times… My SPI is above 100!

Monitorowanie przewodnictwa nerwowo-mięśniowego NMT Pomiar odpowiedzi elektrycznej w mięśniu przez czujnik piezoelektryczny (PZEMG)

Monitorowanie przewodnictwa nerwowomięśniowego (NMT) Użycie monitora przewodnictwa nerwowo-mięśniowego: okazjonalne 28,5% rutynowe 9,4% zawsze 2,4% nigdy 62% Grayling M, Sweeney BP: Recovery from neuromuscular blocade: a survey of practice. Anaesthesia 2007; 62: 806-809.

TOF What Why How Benefits Sensors TOF Count TOF % Block Onset Start Up Intubation Block recowery Block recowery Block recowery Extubation Note: the displayaed in the graph is a simulation of a typical case

NMT - STANDARD POSTĘPOWANIA WPROWADZENIE ułożenie na stole + rutynowe procedury pilling, odtłuszczenie, przyklejenie elektrod umocowanie dłoni i przedramienia oraz podłączenie urządzenia natlenienie + opioid + anestetyk konwersja w TOF lek zwiotczający mięśnie (depolaryzujący lub niedepolaryzujący) po zaniknięciu TOF – odczekać 30-90 sekund intubacja NMT - STANDARD POSTĘPOWANIA WPROWADZENIE

Wybudzenie Leki antagonizujące blok – dopiero wówczas, kiedy obecne są co najmniej trzy odpowiedzi z TOF Szybka ekstubacja możliwa (w ciągu 10 minut), jeżeli: - TOF>0,7 - trzy, cztery odpowiedzi po stymulacji TOF - podana zostanie neostygmina Bezpieczna ekstubacja przy TOF > 0,9

No removal of endotracheal tube before TOF ratio > 90 - why? Eriksson LI et al: Functional Assessment of the Pharynx at Rest and during Swallowing in Partially Paralyzed Humans: Simultaneous Videomanometry and Mechanomyography of Awake Human Volunteers Anesthesiology 1997, 87: 1035-1043 14 volunteers; 44 years old or less Vecuronium to decrease TOF ratio at 60% / 70% / 80% > swallowing a sip of contrast medium TOF 60%: 4 aspirated TOF 70%: 3 aspirated TOF 80%: 1 aspirated

GE Healthcare TOF Module NMT monitorowanie Powinno być zastosowane za każdym razem gdy używamy środków zwiotczających Powinno być numeryczne Nie usuwać rurki intubacyjnej gdy TOF nie osiągnie wartości powyżej 0.9 (90%) GE Healthcare TOF Module

Adekwatne monitorowanie Anaesthesia Monitoring

„NA ŻYWCA”

Opis przypadków: PRZYPADEK I cytat: „...leżący na stole operacyjnym pacjent słyszy dźwięk piły, przecina mu mostek, oraz jak lekarze mówią, że jego serce jest w kiepskim stanie. Czy to może być śmierć? - myśli. Ale dlaczego tak strasznie boli? Ból jest naprawdę nie do zniesienia. I ta bezgraniczna bezsilność: operowany w żaden sposób nie może zasygnalizować, że słyszy i czuje. Nie może krzyczeć, bo w gardle ma rurkę, a zresztą środek zwiotczający mięśnie działa bez zarzutu i nie pozwala poruszyć żadną częścią ciała. Źrenice też nic nie zdradzą, bo powieki są zaklejone, a leki blokują wytwarzanie łez...”

Opis przypadków: PRZYPADEK II Kobieta lat 36, żona lekarza, zakwalifikowana do zabiegu diagnostycznego- ginekologicznego w znieczuleniu ogólnym dożylnym (Propofol). Zabieg wykonano w prywatnej placówce. Anestezjolog poinformował pacjentkę, że po podaniu środka zakręci się w głowie, nic nie będzie pamiętała, mogą wystąpić całkiem przyjemne doznania senne. Nic takiego nie nastąpiło: „mimo zamkniętych oczu słyszałam pojedyncze zdania lekarzy zarówno anestezjologa jak i osoby przeprowadzającej zabieg, odczuwany był ból przeogromny przy braku możliwości powiedzenia o tym czy przeciwdziałaniu jego narastaniu. Z relacji męża zabieg trwał około godziny. Po zabiegu byłam wściekła, rozgoryczona za zadanie mi tak potwornego bólu. Wystąpiła u mnie nienawiść do osób które nie uprzedziły mnie o takim stanie. Teksty lekarzy podczas zabiegu były żenująco podłe. Wystąpiło odczucie odczłowieczenia. Byłam w tym momencie lalką, przedmiotem które ma tylko prawo zachować milczenie – do tego służył Propofol. Płakałam ale nie mogłam się z tym pogodzić. W…..ło mnie jeszcze bardziej stwierdzenie anestezjologa , że wszystko jest OK, gdyż zostałam tak znieczulona (wg. niego !!!! ), że długo takiej ponownie rozkoszy nie zaznam. W kolejnych dniach „wystąpiło uczucie rozbicia coraz większego żalu do osób wykonujących zabieg, niechęć do jedzenia, picia, jedynie ochota na płacz. Przez następne 2 tygodnie byłam na L4, nie mogłam nic wykonywać z prac domowych, większość czasu przeleżałam w łóżku. Pomimo, że minęło 7 miesięcy bardzo negatywne emocje wywołuje u mnie słowo anestezjolog i zabieg. Pierwsze jest uosobieniem całego zła panującego na ziemi, drugie to kara równa katordze. Jak „standardowe znieczulenie i pewność siebie” mogą zmienić życie człowieka…

Dziękuję za uwagę.